Формирование потребительских свойств и виды крахмала

При окислении перманганатом  калия в кислой среде образуется значительное количество карбоксильных  групп. Очищенную суспензию крахмала подкисляют соляной кислотой и вводят в реактор, где подогревают до 40–43 °С и добавляют перманганат калия. Продолжительность процесса составляет около 40 мин, по окончании которого исчезает характерное окрашивание суспензии. Смесь частично нейтрализуют карбонатом натрия и одновременно разбавляют до концентрации 10 % жидким сходом со второй ступени сепараторов. Отделение жидкой фазы от окисленного крахмала осуществляют на центробежных сепараторах, сгущенный сход с сепараторов разбавляют жидким сходом с осадительных центрифуг и направляют на вторую ступень центробежных сепараторов. После разбавления водой продукт концентрируют на осадительной центрифуге и обезвоживают на осушающей центрифуге. Сырой крахмал высушивают в пневматической сушилке и просеивают.

Готовый окисленный крахмал, содержащий не более 20 % влаги и 0,4 % золы, отличается повышенной белизной. Кислотность  крахмала не должна превышать 20 мл 0,1 н. раствора NaOH на 100 г.

Текучесть клейстеров определяют, измеряя объем клейстера, вытекающего  из воронки с диаметром выходного  отверстия 1,5 мм за то же время, за которое  из этой воронки вытекает 100 мл воды.

Желирующую способность оценивают по виду  и структуре студня, приготовленного с использованием 8,5% клейстера после охлаждения в тонкостенном стакане в течение 60 мин в термостате при 17–20 °С. По истечении 60 мин студень должен выниматься из стакана с сохранением формы, иметь матово-белый цвет, ровную поверхность, плотную и упругую консистенцию.

 

Производство крахмальной патоки.

Получение патоки включает следующие основные операции:

1) Подготовка крахмала к переработке;

2) Гидролиз крахмала;

3) Нейтрализация гидролизата;

4) Фильтрование сиропов (осветление);

5) Обесцвечивание фильтрованных  сиропов адсорбентами;

6) Уваривание жидких сиропов  до густых;

7) Обесцвечивание густых сиропов  адсорбентами;

8) Уваривание густых сиропов  до патоки;

9) Охлаждение патоки.

Подготовка крахмала к  гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки, должно содержать минимальное количество механических примесей, так как они оказывают отрицательное влияние па ход технологического процесса и качество патоки. Обычно перерабатывается сырой крахмал, поступающий с различных предприятии, поэтому его подвергают очистке.

Гидролиз крахмала. Гидролиз соляной кислотой осуществляется периодическим (в конверторах) и непрерывным способами. Крахмал подается в виде крахмального молока с концентрацией 25—27% при производстве высокоосахаренной патоки и 40— 44% при производстве карамельной патоки. Гидролиз ведут при, температуре 140—145°С.

В начальной стадии процесса нарушается структура крахмальных зерен (разжижение), затем идет расщепление глюко-зидных связей с присоединением по месту разрыва молекул воды (осахаривание).

Осахаривание крахмала в конверторе. Осахаривание идет при избыточном давлении 0,28—0,32 МПа. Конвертор представляет собой цилиндрическую емкость СО сферическим днищем и крышкой.. В крышке конвертора имеется труба для подвода крахмальной суспензии и подкисленной воды, установлен манометр и предохранительный клапан. В нижней части аппарата около днища имеется барботер для подвода пара.

Расход соляной кислоты  составляет 0,19—0,25% к массе сухого вещества крахмала - ее концентрация в осахариваемой массе — 0,05—0,08%. Процесс осахаривания крахмала длится несколько минут. Контроль за процессом осуществляют по окраске отбираемых проб йодом.

Нейтрализация гидролизата. Цель нейтрализации — прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, переведение свободных минеральных кислот в безвредные соли и создание оптимальных условий для последующей очистки сиропов от примесей.

Оптимальная величина рН сиропа обеспечивает устойчивость глюкозы, коагуляцию белков и наилучшие условия обесцвечивания сиропов углями. Нейтрализованный сироп не должен иметь рН ниже 4,5.

Нейтрализацию необходимо вести  очень осторожно при интенсивном перемешивании, чтобы не допустить местного перещелачивания, которое приводит к разложению глюкозы с образованием окрашенных продуктов. Кроме того, углекислый натрий легко вступает в реакцию с кислыми фосфатами и переводит их в средние, что приводит к потемнению и помутнению патоки при хранении.

Процесс ведут в специальных периодически или непрерывно действующих нейтрализаторах.

Фильтрование сиропов (осветление). Осадок в сиропе, приготовленном из картофельного крахмала, состоит в основном из хлопьев скоагулированных при нейтрализации белков, легко сжимаемых и трудно фильтруемых. К такому сиропу перед фильтрованием добавляют вспомогательные фильтрующие материало— пористые наполнители диатомит или перлит.

Сироп из кукурузного крахмала содержит клейкую слизистую массу, состоящую из хлопьев белка, пропитанных жиром. Если этот жирный осадок предварительно не выделить, то при последующем фильтровании сиропа слизистые вещества забьют поры фильтрующей ткани и вспомогательного фильтрующего материала.

Фильтрование ведут на дисковых напорных фильтрах, фильтро-прессах или фильтрах с центробежной выгрузкой осадка.

Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Паточные сиропы после фильтрования представляют собой прозрачные жидкости, окрашенные в желтый цвет. Интенсивность их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала; способа проведения гидролиза и от условии нейтрализации.

Целью очистки является полное его обесцвечивание, устранение запаха, снижение кислотности. В качестве адсорбентов на паточных заводах применяют активный уголь и ионообменные смолы.

Уваривание жидких сиропов до густых. При сгущении сиропа происходит коагуляция части оставшихся в сиропе белковых веществ, и в результате повышается его цветность, поэтому сироп после уваривания очищают адсорбентами (активным или костяным углем).

Уваривание сиропов до патоки. Очищенный густой сироп упаривают  в вакуум-аппаратах до патоки с  содержанием сухого вещества не менее 78%.

Охлаждение идет очень  медленно и при этом происходит быстрое нарастание цветности в результате образования красящих веществ. Чтобы избежать используют специальные холодильники. Охлажденная патока самотеком выходит в сборник, далее ее фасуют в емкости и хранят.

4. Применение крахмала  в промышленности.

Применение крахмала в  пищевой промышленности.

Пищевая промышленность является одним из крупнейших потребителей крахмала и крахмалопродуктов. Кроме того, большое количество крахмала продаётся в виде конечного продукта для домашнего использования. Крахмалы кассавы, саго и других тропических источников широко использовались до Второй мировой войны, но их потребление снизилось из-за разрушения мировой торговли. Для замены обычных крахмалов из незернового сырья попытались использовать крахмал восковидной кукурузы. В последние годы наблюдается увеличение интереса к крахмалу кассавы.

Так же в промышленности используют немодифицированный и    модифицированный крахмал и глюкозу.[3]

Применение модифицированных крахмалов  в бумажной промышленности. Крахмал относится к числу наиболее широко применяемых связующих материалов, проклеивающих бумажные изделия. Обычно в бумагу вводится 1–2 % крахмала, в чертежную — до 5 %. В бумажной промышленности крахмал используется в основном для поверхностной проклейки бумаги (более 50 % от общего количества), как добавка в бумажную массу (менее 20 %) и в качестве связующего для мелования. Крахмал повышает прочность бумаги и в сочетании с канифольным клеем улучшают ее проклейку.

Применение крахмала в  текстильной промышленности. В текстильной промышленности крахмал используется для шлихтования нитей, волокон  и пряжи; в качестве загустителя красок для печатания; при аппретировании текстильных материалов. Потребность в шлихтующих материалах в мире составляет около 3 млн т ежегодно, из них крахмалы составляют 75 %.

Применение крахмала холодильной  промышленности. Желирующий крахмал вырабатывается трех наименований: кукурузный и картофельный крахмалы для холодильной промышленности, используемые в производстве мороженого, и картофельный желирующий крахмал, применяемый в качестве студнеобразователя в кондитерской промышленности.

 

Заключение

Растения, являющиеся источниками  крахмала, всегда были важной частью рациона  питания человека, дающей 70-80% потребляемых калорий. Благодаря широкой распространённости этих растений, а также из-за низкой стоимости, лёгкости модификации и  возобновляемости источников неудивительно, что нашлось много способов непищевого применения крахмала. В настоящее время крахмал используется в покрытиях, пенах, наполнителях, пластиках, клеях и модификаторах вязкости.

Крупнейшим потребителем крахмалов является бумажная промышленность, получающая более 60% всего производимого  крахмала. Ещё 15% использует пищевая  промышленность и столько же - все  остальные, вместе взятые, потребители. В последние два десятка лет  пластики на основе крахмала нашли  применение в качестве упаковочных  материалов, плёнок для мульчирования  и составов для изготовления одноразовых  изделий.

 

Список использованной литературы:

1. Технология переработки продукции растениеводства / Под ред. Н. М. Личко. - М.: Колос 2000 Серия «Учебники и учеб. Пособия для студентов ВУЗов».
2. Г. Н. Кругляков; Г. В. Круглякова. Товароведения продовольственных товаров. Изд. Центр «Март» Ростов на Дону 2000.
3. Товароведение пищевых продуктов / Под ред. В. Е. Михаленко. Издательство «Экономика» 1989.
4. Брозовский Д.И., Борисенко И.М. Основы товароведения. – М.: «Экономика», 1988.